钛换热器的介绍和特点

       钛换热器是一种由优质钛管制成的将热流体的部分热量传递给冷流体的换热设备。

图1同轴套管钛换热器

       首先我们先了解一下制作钛换热器的金属材料"钛及钛合金"的知识,钛是一种银白色的过度金属，其特征为重量轻、强度

高、具金属光泽，耐湿氯气腐蚀。具体来说密度小，金属钛的密度为4.51g/立方厘米，高于铝而低于钢、铜、镍，但比强度

位于金属之首。钛和氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中，钛表面生成一层致密的、附着力强、惰性大的氧化膜，

保护了钛基体不被腐蚀。即使由于机械磨损也会很快自愈或重新再生。这表明了钛是具有强烈钝化倾向的金属。介质温度在

315℃以下钛的氧化膜始终保持这一特性。

图2金属钛

       为了提高钛的耐蚀性，研究出氧化、电镀、等离子喷涂、离子氮化、离子注入和激光处理等表面处理技术，对钛的氧化

膜起到了增强保护性作用，获得了所希望的耐腐蚀效果。针对在硫酸、盐酸、甲胺溶液、高温湿氯气和高温氯化物等生产中

对金属材料的需要 ，开发出钛-钼、钛-钯、钛-钼-镍等一系列耐蚀钛合金。钛使用了钛-32钼合金，对常发生缝隙腐蚀或点

蚀的环境使用了钛-0.3钼-0.8镍合金或钛设备的局部使用了钛-0.2钯合金，均获得了很好的使用效果。

图3金属钛

       钛换热器选用优质钛管制成。在物理性质上，钛管具有质量轻，机械性能优越等多种优点。钛的强度大，纯钛抗拉强度

最高可达180kg/mm2。有些钢的强度高于钛合金，但钛合金的比强度（抗拉强度和密度之比）却超过优质钢。此外，钛合

金有好的耐热强度、低温韧性和断裂韧性 。新型钛合金耐热性能好,可在600℃或更高的温度下长期使用。

       金属钛的导热系数虽然比碳钢和铜低，但由于钛优异的耐腐蚀性能，所以壁厚可以大大减薄，而且表面与蒸汽的换热方

式为滴状冷凝，减少了热组，钛表面不结垢也可减少热阻，使钛的换热性能显著提高。

钛化学性质

         在化学性质上，钛表现出较好的稳定性，在多种工业溶液中都具有良好的耐腐蚀性。工业纯钛是优良的制冷设备配件材

料。工业纯钛可广泛使用于有机化合物、碱溶液、以及盐溶液等介质中，且不易与之发生反应，耐腐蚀性优良；纯钛在常温

下对低浓度的盐酸、硫酸、硝酸等无机酸具有良好的耐腐蚀性；但随着介质浓度以及工作温度的增加，工业纯钛易与上述无

机酸发生化学反应，使得钛的耐腐蚀性降低，因此，在换热过程中应当注意介质的浓度与工作温度。

       钛换热器因金属离子不易流失、所以可充分利用这种非磁性特点，用做制药及食品等特殊用途的换热器。由于钛的抗腐

蚀能力强，所以器换热器的使用寿命长，并且在使用中维护费用也少，因此广泛应用于各类海鲜养殖，海水换热，盐水换

热，化工，，冶金，制冷，轻工，电镀行业、铝氧化槽、制盐、造纸、超声波、电子通讯、集中供热等行业和领域。

       以沈氏节能科技股份有限公司为例,杭州沈氏专注换热器10余年，近5年来在换热器、微通道反应器领域积累众多技术和

专利，杭州沈氏开发出来的有船用空调用蒸发器/冷凝器、泳池热泵用冷凝器、海水养殖恒温机用换热器。

       沈氏船用空调同轴换热器采用钛内管,具有超强耐腐蚀的能力.并且沈氏独有的钛管强化处理技术强化了换热,能够大幅度

增加主机的能效.

       船用空调是一种以海水为冷（热）源，制取冷（热）风的设备，可以为船舶航行于各个海域，气象条件复杂、气候多变

的情况下创造一个舒适的生活、工作环境。

图4同轴套管换热器用于船用空调参考案列

图5微通道换热器用于船用空调参考案例

      沈氏泳池热泵壳盘管换热器是由高效内螺纹钛管弯制成Ω形与塑料壳体组成的一种高效换热器，所有与水接触的

面为优选工程塑料，比金属更耐腐蚀，使用寿命更长；巧妙结合了壳管式换热器和板式换热器的特点，内管布置方式

具有原创性技术发明专利。

图6 泳池热泵壳盘管换热器

       海水养殖恒温机用换热器采用钛金属换热器，具有良好的防腐能力，本机组主要用于养殖场的池水加温、降温。机组从

海水源或者空气中获取热量，环保无污染，同时可完成冬季鱼池加热及夏季鱼池制冷，有效的解决水产养殖的水温控制问

题。